DE4014616C2

DE4014616C2 -

Info

Publication number: DE4014616C2
Application number: DE19904014616
Authority: DE
Inventors: Xaver 8543 Hilpoltstein De Kerling
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1992-03-05
Also published as: DE4014616A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spannzylinder mit einem Gehäuse, einem innerhalb des Gehäuses ange ordneten Kolben, welcher hydraulisch beaufschlagbar ist, wodurch an der Außenseite des Gehäuses wirksame Spann elemente bewegbar und zum Einspannen eines Werkstücks oder dergleichen mit Druck beaufschlagbar sind.The present invention relates to a clamping cylinder with a housing, one inside the housing arranged piston which can be acted upon hydraulically, thereby effective clamping on the outside of the housing elements movable and for clamping a workpiece or the like can be pressurized.

Ein derartiger Spannzylinder ist bereits aus dem Prospekt der Firma Sommer Automatik mit der Bezeichnung "Greifer für Roboter", Seiten 32-35 bekannt. Der in diesem Prospekt beschriebene "Dreibacken-Greifer" GD 160 i umfaßt einen Zylinder mit einem darin befindlichen, bewegbar angeordneten Kolben, welcher über mit dem Kolben in Verbindung stehende Kulissenstifte an der Außenseite des Zylinders bzw. Gehäuses angeordnete Arme bzw. Greifbacken zentrisch bewegt. Die Bewegung der Greifbacken erfolgt dabei aufgrund der zentralen Ansteuerung durch den Kolben synchron. Dieser bekannte Greifer gewährleistet infolgedessen lediglich jedoch ein sicheres Einspannen symmetrisch geformter Teile beispielsweise Rohrabschnitten, Scheiben oder dergleichen.Such a clamping cylinder is already out of the Brochure from the company Sommer Automatik with the designation "Grippers for robots", pages 32-35 known. The in "Three-jaw gripper" GD 160 described in this brochure i comprises a cylinder with a movably arranged piston, which over with the Piston related link pins on the Arms arranged on the outside of the cylinder or housing or gripper jaws moved centrically. The movement of the Gripping jaws are based on the central one Activation by the piston synchronously. This well-known As a result, however, gripper only guarantees one Safe clamping of symmetrically shaped parts for example pipe sections, disks or the like.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den gattungsgemäßen Spannzylinder derart weiterzubilden, daß ein einfaches und sicheres Einspannen von Werk stücken mit schrägen Planflächen durchführbar ist.The object of the present invention is to further develop the generic tensioning cylinder in such a way that a simple and safe clamping of work pieces with oblique plane surfaces is feasible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein ring- oder scheibenähnlicher Gehäuseeinsatz vorge sehen ist, welcher entlang eines im Gehäuse ange ordneten, losen Kolbens axial bewegbar ist und mindestens zwei sich seitlich durch Öffnung des Gehäuses hindurcherstreckende Arme aufweist, an denen Spann elemente angeordnet sind, daß eine axial durch das Ge häuse bewegbare Kolbenstange vorgesehen ist, welche zur Erzielung einer Verschwenkbarkeit zwischen Gehäuseeinsatz und Kolbenstange gelenkig mit dem Gehäuseeinsatz verbunden ist, und die Bewegung des Gehäuseeinsatzes hydraulisch über einen Zylinderraum zwischen Kolben und Gehäuseeinsatz erfolgt. Diese Art von Spannzylinder stellt gleichsam einen runden Schraubstock dar, wobei der Anpreßdruck über seitliche, aus dem Gehäuse herausragende Arme auf Spannelemente, beispielsweise Spannpritzen oder dergleichen übertragen werden kann. Der erfindungsgemäße Spannzylinder erlaubt ein einfaches und sicheres Einspannen von Werkstücken mit schrägen Planflächen, da der Gehäuseeinsatz, welcher über die Arme und Spannelemente mit der Oberfläche des Werkstücks in Verbindung steht, bis zu einem gewissen Grad gekippt werden kann.This object is achieved in that a ring or disc-like housing insert is featured see which is along one in the housing ordered, loose piston is axially movable and at least two laterally by opening the housing has extending arms on which instep elements are arranged that an axially through the Ge Housing movable piston rod is provided, which for Achieving pivotability between Housing insert and piston rod articulated with the Housing insert is connected, and the movement of the Hydraulic housing insert over a cylinder space between piston and housing insert. This kind of clamping cylinders represents a round as it were Vice, the contact pressure via lateral, arms protruding from the housing on clamping elements, for example, transfer syringes or the like can be. The clamping cylinder according to the invention allows simple and safe clamping of workpieces with sloping flat surfaces, since the housing insert, which over the arms and tensioning elements with the surface of the Workpiece is connected to a certain extent Degrees can be tilted.

Eine konstruktiv besonders einfache Lösung wird zweck mäßigerweise dadurch erzielt, daß der Gehäuseeinsatz stirnseitig eine ringförmige Ausnehmung aufweist, und der Kolben als komplementär ausgebildeter Ring ausge bildet ist und in die Ausnehmung eingreift, wobei sich zwischen Kolben und Ausnehmung der mit Hydraulikflüssig keit gefüllte Zylinderraum befindet.A structurally particularly simple solution is the purpose moderately achieved in that the housing insert has an annular recess on the face, and the piston is designed as a complementary ring is formed and engages in the recess, where between piston and recess with hydraulic fluid cylinder filled.

Dadurch, daß gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausge staltung der Erfindung die Verbindung des Spannzylinders zur Einrichtung zur Erzeugung des hydraulischen Drucks über ein Sperrventil trennbar ist und zur Druckerhöhung bzw. zum Festspannen des Werkstücks ein Druckerhöhungs stift vorgesehen ist, kann das Werkstück zunächst über die Einrichtung zur Erzeugung des hydraulischen Drucks vorgespannt werden. Anschließend ist das Sperrventil zu schließen, das am Kolben anstehende Hydraulikreservoir ist damit abgeschlossen, woraufhin eine Druckerhöhung durch Betätigung eines Druckerhöhungsstifts zum letzt endlichen Festspannen des Werkstücks erfolgen kann.The fact that according to another expedient staltung the invention the connection of the clamping cylinder for the device for generating the hydraulic pressure is separable via a check valve and for increasing the pressure or to clamp the workpiece a pressure increase pin is provided, the workpiece can first the device for generating the hydraulic pressure be biased. Then the check valve is closed close the hydraulic reservoir on the piston is finished, whereupon a pressure increase by actuating a pressure increasing pin to the last one finite clamping of the workpiece can take place.

Eine besonders einfache, "nach Gefühl" der Bedienungs person durchzuführende Druckerhöhung ist insbesondere dann gewährleistet, wenn der Druckerhöhungsstift manuell vorzugsweise über ein Gewinde oder eine Rasterung betätigbar ist. Eine derartige Druckerhöhung ist besonders wichtig bei Einspannen von empfindlichen Werk stückteilen, bei denen ein maschinelles Festspannen unter Umständen zu Beschädigungen oder zur Zerstörung des Werkstücks führen kann.A particularly simple, "by feel" of the operating Person pressure increase is particularly then guaranteed if the pressure increase pin is manual preferably via a thread or a grid can be actuated. Such an increase in pressure is particularly important when clamping sensitive work parts, where a mechanical clamping possibly damage or destruction of the workpiece.

Zur Drucküberwachung ist gemäß einer weiteren Ausge staltung der vorliegenden Erfindung am Spannzylinder oder am Druckerhöhungsstift ein Druckregelkolben mit Anzeigeskala vorgesehen.For pressure monitoring is according to another issue staltung of the present invention on the clamping cylinder or a pressure regulating piston on the pressure increase pin Display scale provided.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden eine zweckmäßige Ausgestaltung näher erläutert.For a better understanding of the invention, the following is an appropriate embodiment explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Spannzylinder in stark vereinfachter schematischer Dar stellungsweise sowie Fig. 1, the clamping cylinder according to the invention in a highly simplified schematic Dar as well

Fig. 2 den Spannzylinder nach Fig. 1 mit einge spanntem Werkstück in Seitenansicht. Fig. 2 shows the clamping cylinder of FIG. 1 with the workpiece clamped in side view.

Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Spannzylinder 2, bei dem der Arbeitskolben 16 als Ring ausgebildet ist und lose am oberen Gehäusedeckel 9 anliegt. Innerhalb des Gehäuses 25 ist ein Gehäuseinsatz 10 vorgesehen, welcher eine ringförmige Ausnehmung 27 aufweist, in die der Kolben 16 eingreift, so daß der Gehäuseeinsatz 10 ent lang des losen Kolbens 16 innerhalb des Gehäuses 24 be wegbar ist. Fig. 1 shows the clamping cylinder 2 according to the invention, in which the working piston 16 is designed as a ring and lies loosely on the upper housing cover 9 . Within the housing 25 , a housing insert 10 is provided, which has an annular recess 27 into which the piston 16 engages, so that the housing insert 10 ent long of the loose piston 16 within the housing 24 be movable.

Seitlich am Gehäuseeinsatz 10 befinden sich mehrere Arme 19, von denen in Fig. 1 lediglich einer der Übersicht lichkeit halber dargestellt ist. An den Armen 19 sind Spannelemente beispielsweise Spannpratzen befestigt. Der jeweilige Arm 19 erstreckt sich durch eine zugehörige Öffnung 25, welche seitlich im Gehäuse 24 angeordnet ist. Der Arm 19 kann daher entsprechend der Länge der Öffnung nach oben bzw. unten bewegt werden (vgl. Pfeil A in Fig. 1).There are several arms 19 on the side of the housing insert 10 , of which only one is shown in FIG. 1 for the sake of clarity. Clamping elements, for example clamping claws, are fastened to the arms 19 . The respective arm 19 extends through an associated opening 25 which is arranged laterally in the housing 24 . The arm 19 can therefore be moved up or down according to the length of the opening (see arrow A in Fig. 1).

Der Gehäuseinsatz 10 ist mit einer zentral angeordneten, Kolbenstange 23 verbunden. Die Kolbenstange 23 umfaßt zwei miteinander verschraubte Kolbenstangenabschnitt 23′ sowie 23′′, welche unter Bildung einer Einschnürung miteinander verschraubt sind. Die Innenseite des Ge häuseeinsatzes 10 ist zur Aufnahme der beiden Kolben stangenabschnitte 23′ sowie 23′′ komplementär ausge bildet. Die Anordnung bewirkt, daß der Gehäuseeinsatz 10 relativ zur Kolbenstange 23 aufgrund des Zusammenwirkens von Kolbenstange 23 zu Gehäuseinsatz 10 in einem ge wissen Bereich gekippt werden kann. Die Verbindung von Kolbenstange 23 zu Gehäuseeinsatz 10 wirkt aufgrund der rundlichen Ausbildung der Einschnürung der Kolbenstange 23 bzw. des komplemantär geformten Abschnitts des Ge häuseeinsatzes 10 gleichsam wie ein Kugelgelenk. Die Rückstellung des Gehäuseeinsatzes 10 bei Druckentlastung wird durch eine Rückzugsfeder 18 sichergestellt.The housing insert 10 is connected to a centrally arranged piston rod 23 . The piston rod 23 comprises two piston rod sections 23 'and 23 ''screwed together, which are screwed together to form a constriction. The inside of the Ge housing insert 10 is for receiving the two piston rod sections 23 'and 23 ''forms complementary. The arrangement causes that the housing insert 10 can be tilted relative to the piston rod 23 due to the interaction of the piston rod 23 to the housing insert 10 in a ge know area. The connection of the piston rod 23 to the housing insert 10 acts due to the rounded design of the constriction of the piston rod 23 or the complementarily shaped section of the housing insert 10 Ge as it were a ball joint. The provision of the housing insert 10 when the pressure is released is ensured by a return spring 18 .

Durch Betätigung der mit einem Hydraulikspeicher 20 verbundenen Pumpe 14 wird der Gehäuseeinsatz 10 nach unten gedrückt, wodurch sich der Arm 19, an dem das Spannelement angeordnet ist, ebenfalls nach unten be wegt. Hierdurch kann das Werkstück vorgespannt werden. Anschließend wird das Ventil 6 geschlossen und der Druckerhöhungsstifts 1 zum Festspannen des Werkstücks betätigt. Die gewisse Verschwenkbarkeit oder Verkippbar keit zwischen Kolbenstange 23 sowie Gehäuseinsatz 10 ermöglicht das Festspannen von Werkstücken mit schrägen Planflächen.By actuating the pump 14 connected to a hydraulic accumulator 20 , the housing insert 10 is pressed down, as a result of which the arm 19 , on which the tensioning element is arranged, also moves downward. This allows the workpiece to be preloaded. The valve 6 is then closed and the pressure increasing pin 1 is actuated to clamp the workpiece. The certain pivoting or tilting speed between the piston rod 23 and the housing insert 10 enables the clamping of workpieces with inclined plane surfaces.

Bei Entlastung des Spannzylinders 2 sorgt eine Druck feder 18 dafür daß der Gehäuseeinsatz nach oben bewegt, wodurch das Werkstück freigegeben wird.When the clamping cylinder 2 is relieved, a compression spring 18 ensures that the housing insert moves upward, whereby the workpiece is released.

Fig. 2 zeigt lediglich der besseren Verständlichkeit halber, wie das Einspannen eines Werkstücks 15 unter Verwendung des in Fig. 4 dargestellten Spannzylinders 2 erfolgt. Die Arme 19 stehen hierbei jeweils über Glieder 35 mit den Spannpratzen 26 in Verbindung, so daß durch Betätigung des Spannzylinders 2 das Werkstück 15 beid seitig und damit sicher eingespannt werden kann. Das Werkstück (15) wird hierbei in vorteilhafter Weise unter Verwendung der Spannpratzen 26 auf die Oberseite des Spannzylinders 2 aufgespannt. FIG. 2 only shows, for the sake of clarity, how a workpiece 15 is clamped using the clamping cylinder 2 shown in FIG. 4. The arms 19 are each connected via links 35 to the clamping claws 26 , so that the workpiece 15 can be clamped on both sides and thus securely by actuating the clamping cylinder 2 . The workpiece ( 15 ) is advantageously clamped onto the upper side of the clamping cylinder 2 using the clamping claws 26 .

Claims

1. Clamping cylinder with a housing, a piston arranged inside the housing, which can be acted upon hydraulically, so that effective clamping elements can be moved on the outside of the housing and can be pressurized for clamping a workpiece or the like, characterized in that an annular or disk-like housing insert (10) is provided which is arranged along a casing in the Ge (24), loose piston is axially movable (16) and at least two of the housing (24) laterally through opening (25) therethrough arms (19) on which clamping elements are arranged, that an axially movable through the housing (24) piston rod (23) is provided which häuseeinsatz to achieve a pivotability between Ge (10) and piston rod (23) is hingedly connected with the housing insert (10), and the be Movement of the housing insert ( 10 ) hydraulically via a cylinder space ( 27 ) between the piston ( 1 6 ) and housing insert ( 10 ).

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the housing insert ( 10 ) has a ring-shaped recess ( 27 ) on the end face, and the piston ( 16 ) is formed as a complementary ring and engages in the recess, with the piston ( 16 ) and recess ( 27 ) of the hydraulic fluid-filled cylinder space ( 17 ).

3. Clamping cylinder according to claims 1 or 2, characterized in that the connection of the clamping cylinder ( 1 ) for a direction for generating ( 14 ) the hydraulic pressure via a check valve ( 6 ) is separable and for increasing pressure or for clamping the workpiece ( 15 ) a pressure increasing pin ( 1 ) is provided.

4. Clamping cylinder according to claim 3, characterized in that the pressure-increasing pin ( 1 ) can be actuated manually, preferably by way of a thread ( 28 ) or a grid ( 3 ).

5. Clamping cylinder according to claim 3 or 4, characterized in that a pressure regulating piston ( 5 ) with a display scale ( 29 ) is provided on the clamping cylinder ( 2 ) or on the pressure-increasing pin ( 1 ).